با گسترش دیدگاه و تفکر عصر بتن های سبز فرا صنعتیو تغییر جایگاه نگرش سنتی تک بعدی مقاومتی به بتن به سمت و سوی بتن های ((مقاومتیدوامی )) لزوم جانشینی برخوردی کل نگرانه و به عنوان یک سیستم زنده وپویا به جایبرخورد قدیمی و جزء نگرانه از پیش تعیین شده احساس می شود در این راستا طبیعت بتنبه گونه ای است که رفتار آن با رفتار تک تک اجزاء تشکیل دهنده آن و نیز با حاصل جمعرفتار این اجزاء متفاوت است بنابراین ، اگر بتن را چه به صورت فیزیکی و چه به صورتنظری به اجزاء جدا از هم تفکیک کنیم . مشخصات ماده مخدوش شده و از بین خواهد رفتلذا دنیای بتن نیز همانند دنیای انسانها غیر خطی است و در محدوده این رفتار غیر خطیدارای ناپیوستگی و گسستگی هایی نیز هست و اگر چنانچه این دانش را محدود به برداشتخود ازیک معلول منفرد نماییم و استنباطمان فاقد هرگونه کل نگری باشد انگار که اینمعلول همه چیز است، خود را در یک محدوده کوچک قرار داده ایم .
با در نظر گرفتن این تفکر جدید کل نگرانه به بتن بهعنوان یک سیستم زنده پویا هرگونه تغییر رفتار و ایجاد مشخصات جدید در بتن بااستفاده از افزودنیهای بتن دنیای جدید باید بصورت استفاده از افزودنی های بتن چندمنظوره (Multi-Functional) که علاوه بر هدف رفتاری جدید در بتن، مقاومت و دوام آنرا نیز در نظر دارد، باشد.
یکی از مواردی که در مورد سازه های بتونی بالاخصمواردی که در مجاورت دائم یا غیر دائم با آب و مواد شیمیایی است بسیار با اهمیت استعملکرد مسدود کنندگی در برابرتراوش ، نفوذ فشار یا تهاجم آب حاوی مواد شیمیاییعلاوه بر تحمل خوب باربری آن می باشد. در این راستا باید بتنی ساخته شود کهاصطلاحاً آب بند یا ناتراوا (Watertight) گفته می شود .
از نظر محدود کردن آسیب دیدگی بتن، در حقیقتمناسبتر آن است که از اصطلاح بتن غیر قابل نفوذ استفاده گردد . زیرا امکان آب بندیبتن در مخلوط نامتجانسی همچون بتن به سختی میسر می باشد. بدین معنی که اگر حجمرطوبت نفوذ یافته در جسم بتن در سطح مجاور هوا تبخیر شود و در زمان تجزیه و تحلیلرطوبت هیچ صدمه ای ایجاد نشود در این صورت طبق استاندارد کاربردی ساختمان (ASTM) بهچنین بتنی بتن آب بند ( آب کیپ یا ناتراوا) گفته می شود یا به عبارت دیگر زمانی بتنآب کیپ است که تهویه مناسب و دمای کافی برای ادامه تبخیر آب نفوذ یافته در سطحبیرونی در سازه های مخزنی بتنی و سطح دور از آب در سازه های آبی وجود داشته باشد وقطرات تعریق بر روی سطح دور از آب در محل موجود نباشد . تعریف فوق در عمل نیزکاربرد دارد و در جدول زیر مندرج است :
تعریف خصوصیات رطوبتی درجه آب بندی
-سطح پرداختی کاملاً آب کیپ بوده و اثری از رطوبتبرروی سطح خارجی مشهود نیست کاملاً خشک می باشد -
سطح پرداختی به اندازه کافی آب کیپ است بطوریکه فقطدر اثر اندکی رطوبت لکه های تغییر رنگ داده در نقاط مختلف سطح خارجی مشاهده می شودعمدتاً خشک می باشد -
بوسیله کف دست رطوبت در نقاط مختلف روی سطح بتناحساس می شود و با قرار گرفتن کاغذ یا روزنامه تغییر شکل و رنگ روی می دهد اما قطرهآبی روی سطح بتن مشاهده نمی شود. خلل وفرج بتن مرطوب می باشند
آب بندی سازه های بتنی را می توان به دو صورت زیرانجام داد:
آب بندی اولیه ؛ در حین ساخت و بتن ریزی
این روش با استفاده از مواد افزودنی بتن مناسب واصلاح طرح اختلاط بتن مصرفی و قرار دادن واتر استاپ در درزهای اجرایی یا انبساطی ورعایت نکات مهم اجرایی انجام می گردد. لازم به ذکر است که آب بندی در این مرحلهاقتصادی ترین و بهترین روش محسوب می شود.
مواد افزودنی بتن مناسب برای این سیستم دارای خواصزیر هستند:
1- با داشتن خاصیت روان کنندگی بتن سبب کاهش نسبتآب به سیمان و افزایش سهولت متراکم سازی بتن شده که این مورد خود باعث کاهش قطرلوله های مویینه ، افزایش وزن مخصوص و تراکم بتن و در نتیجه سبب کاهش نفوذ پذیریبتن می شود.
2-با لغزنده نمودن سطوح داخلی لوله های مویینه درونبتن سخت شده، بواسطه از میان بردن نفوذ آب از طریق خاصیت اسمزی نفوذ پذیری بتن راکاهش می دهد
3-با ایجاد حباب های ریز هوا و در نتیجه قطع لولههای مویینه موجب کاهش نفوذ پذیری بتن می گردد.
4-از نفوذ سولفاتها و املاح خورنده در بتن جلوگیریکرده و یون کلر فعال موجود در آن را غیر فعال نماید .
5-بدلیل عملکرد چند کاره (Multi- Functional) برمقاومت فشاری و دوام بتن می افزاید .
6-بهبود خواص پمپ پذیری بدلیل خاصیت روان کنندگیبتن آن از دیگر خواص استفاده از این نوع افزودنیهای بتن می باشد.
نتیجه آنکه برای آب بندی یک سازه بتنی در حین ساختدو کار اساسی را بایستی انجام داد .
آب بند نمودن ساختار جسم بتن
آب بند نمودن درزه ها (اجرایی و انبساطی) در سازهبتنی
آب بند نمودن ساختار جسم بتن
اصلاح ساختار بتون جهت آب بندی شامل تراکم ، توسعهدوام و ایجاد مقداری حباب هوا می باشد که با رعایت نکات زیر حاصل می گردد :
1- اصلاح منحنی دانه بندی و کنترل میزان ذرات ریزدانه به این معنی که میزان سیمان ، مواد افزودنی بتن پودری (میکروسیلیکا) و نرمدانه مصالح سنگی (عبوری از الک 100#) جمعاً در هر متر مکعب حداقل 400 کیلوگرمباشد
2- کاهش نسبت آب به سیمان
3- افزایش نرخ هیدراتاسیون
4-دقت در مراحل اجرا ( جلوگیری از ایجاد درزهایاجرایی و کرموشدگی بتن )
امروزه تمایل به ساخت سازه های بتنی غیر قابل نفوذبا ضخامت پایین با رعایت نمودن شرایط فوق زیاد می باشد که حداقل ضخامت بتن 15 سانتیمتر بوده با شرط محدود نمودن عرض ترکها.
قوام یا کار پذیری را نیز می توان با اضافه نمودنمواد افزودنی شیمیایی بتن و پودر سیلیکا فیوم اصلاح نمود . کیفیت بتن آب کیپ را میبایست در زمان اختلاط مناسب مورد بررسی قرار داد .لایه نهایی بتن به منظور آب کیپبودن بسیار حائز اهمیت است که بطور کامل هیدراته شده و متخلخل باقی نماند و تحتشرایط نرمال عمل آوری شود از طرف دیگر به دلیل قطع شدن لوله های مویینه توسطحبابهای هوا امکان عبور و انتقال رطوبت و آب بسیار کم می شود و بتن آب کیپ ( آب بند یا ناتروا ( وجود می آید.
در این مرحله افزودنیهای آب بند کننده می بایستدارای خواص کلی ذیل باشد:
الف – دارای خاصیت کاهش دهندگی نفوذ پذیری آب (Permeability Reducer )
ب- خاصیت دفع کنندگی آب یا آب گریز / دور کننده آب ((Water –Repellent
II – آب بند نمودن درزه های اجرایی و انبساطی درسازه بتنی:
سازه آب بند می بایست دارای شرایط زیر باشد
1-درزهای اجرائی تا آنجائیکه ممکن است موجود نباشدو چنانچه وجودشان اجتناب ناپذیر باشد می بایست برای آببندی درز از واتر استاپ نوعتخت استفاده نمود.
2- برای آببندی درزهای اجرایی محل اتصال کف بهدیواره از واتر استاپ نوع تخت در داخل پاشنه استفاده شده و توسط گیره کار گذاردهشود .
3- برای آببندی درزهای انبساطی از واتر استاپ نوعحفره دار که قابلیت انعطاف پذیری تقریبا بالایی را دارا باشد استفاده نمود .
4-آب بندی ثانویه ( پس از بتن ریزی ):
اساس این روش اجرای لایه آب بندی غشائی با ملات خاصپایه سیمانی، اصلاح شده با مواد پلیمری می باشد. در این روش ملات حاوی امولسیونپلیمری در چند لایه با ضخامت نهائی 3 تا 5 سانتیمتر با رعایت نکات فنی بر رویدیوارها اجرا می شود. این ملات دارای طرح اختلاط مخصوصی بوده و تشکیل فیلم پلیمریدرون آن و واکنشهای پوزولانی ناشی از میکروسیلیکای موجود در این مواد باعث ایجاد یکپرده انعطاف پذیر و مقاوم آب بند بر روی سطح بتن می گردد.
برای آب بندی کف نیز از نوعی بتن آب بند با اسلامپپائین به ضخامت حداقل 15 سانتیمتر استفاده می شود.
در این روش با اتخاذ تدابیری خاص محل اتصال کف بهدیوار، کنج دیوارها و همچنین محل درزهای اجرائی که معمولاً یکی از حساس ترین نقاطاز لحاظ آب بندی می باشند کاملاً آببند گشته و همچنین لایه کف و دیواره نیز بهیکدیگر متصل می گردند.
یکی از پیش نیازهای اساسی این سیستم آماده سازیزیرکار می باشد که با مضرس کردن کلیه سطوح صاف و صیقلی آغاز می گردد. سپس باید کلیهترکها و درزهای اجرائی از قبیل محلهای قطع بتن ریزی بصورت جناقی (V) تا رسیدن به یکبتن سالم و بی نقص (Virgin Concrete) حداقل با عمق و عرض 5 سانتیمتر شکافتهشود.
لازم است که تمام قسمتهای کرمو شده نیز تا رسیدن بهسطح بتنی متراکم و یکنواخت تخلیه گردد.
پیش از اجرای لایه آب بندی ضمن شستشوی کامل سطوح ازگرد و غبار موجود، تمام قطعات سست و لق از سطح بتن باید جدا گردند. همچنین در اینروش برای چسبندگی بهتر لایه آب بند به سطح زیر کار استفاده از چسب رابط پلیمریالزامی می باشد. اجرای لایه های نازک و متراکم ملات پلیمری آببند لحظاتی پس از زدنچسب رابط به سطح دیواره آغاز گشته و تا لایه نهائی که باید کاملاً لیسه گردد ادامهپیدا می کند.
در این روش درخاتمه عملیات با کمک چسب اپوکسی اطرافلوله های ورودی و خروجی و کلیه قطعات فلزی الحاقی درون مخزن نیز آببند می گردد.
